CN115280372A - 提供数据融合以生成环境三维模型的数字现实平台 - Google Patents
提供数据融合以生成环境三维模型的数字现实平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115280372A CN115280372A CN201980103350.1A CN201980103350A CN115280372A CN 115280372 A CN115280372 A CN 115280372A CN 201980103350 A CN201980103350 A CN 201980103350A CN 115280372 A CN115280372 A CN 115280372A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- visualization
- local
- model
- environment
- survey
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/12—Geometric CAD characterised by design entry means specially adapted for CAD, e.g. graphical user interfaces [GUI] specially adapted for CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
- G06F3/0481—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] based on specific properties of the displayed interaction object or a metaphor-based environment, e.g. interaction with desktop elements like windows or icons, or assisted by a cursor's changing behaviour or appearance
- G06F3/04815—Interaction with a metaphor-based environment or interaction object displayed as three-dimensional, e.g. changing the user viewpoint with respect to the environment or object
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/04—Texture mapping
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/05—Geographic models
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/20—Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation
- G06T17/205—Re-meshing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
- G06F16/29—Geographical information databases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Architecture (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
本发明涉及环境的三维现实捕获,其中,融合各种测量设备的数据,以生成环境的三维模型。特别地,本发明涉及一种配准和可视化由各种类型的现实捕获设备和/或由各种勘测任务提供的3D模型的计算机实现的方法。
Description
本发明总体上涉及环境的三维现实捕获,其中,融合各种测量设备的数据,以生成环境的三维模型。
在单个框架内,环境的3D模型允许显示、管理和分析复杂的场景。通过示例的方式,表示不同地形表面和基础设施的城市区域的3D数字模型(例如从内部到外部)被用在导航系统、城市规划和架构、考古学、地理设计、应急管理、游戏或增强现实应用、智能交通系统、物业管理等大量不同的应用领域中。
用于生成3D模型的数据多种多样。例如,机载勘测设备(诸如Leica CityMapper-2)提供摄影测量数据和/或激光雷达数据来生成三维模型,例如,溢出地形的点云或矢量文件模型。空中数据可以由基于地面的移动测绘数据(例如,由诸如Leica Pegasus:Backpack、Leica Pegasus:Two或Leica BLK2GO的设备或诸如Leica RTC360或LeicaBLK360的高端激光扫描站提供)补充。此外,由于各种不同的传感器,还可以捕获对于人眼而言是隐藏的特征,例如,通过使用探地雷达设备来识别地下管道。
通过融合此类设备的数据,可以从不同的角度(例如,从空中的角度、从地面、从建筑物的内部和外部)捕获环境,以便可以针对各种不同的应用提供具有定制细节级别的三维模型。
然后可以进一步处理三维模型,例如,通过还包括合成数据,以便向用户呈现环境的定制可视化。
然而,融合不同数据类型和选择合适的数据进行融合仍然具有挑战性。特别地,不同类型的用户可能对数据质量和精度、数据存储与计算能力以及3D模型可视化有不同的要求或先决条件。通常需要复杂的软件和高级的用户技能水平来参考(也称为“配准”或“点集配准”)不同项目相对于彼此的3D模型,即,使得模型相对于公共坐标系表示环境。此外,鉴于大量数据和不同类型的数据,数据处理和相关数据的选择可能很麻烦,例如,需要拥有读取元数据和/或解释原始数据方面的长期经验。
本发明的目的是提供三维现实捕获数据的改进融合。
该目的通过实现独立权利要求的至少部分特征来实现。在从属权利要求中描述了以另选或有利方式进一步发展本发明的特征。
本发明的一个方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取输入数据,输入数据提供环境的跨局部(整体)3D网格和环境内的项目的局部3D网格,例如其中,项目是环境内的某个区域,诸如公园或建筑物,或者其中,项目是环境内的可移动对象,诸如汽车;
在电子图形显示器上生成跨局部3D网格的3D环境可视化;以及
将局部3D网格的3D项目可视化插入到3D环境可视化中,其中,3D项目可视化能够借助于触摸屏输入或鼠标输入在3D环境可视化内移动,以使得能够通过用户输入来设定3D项目可视化在3D环境可视化中的预最终放置。
通过示例的方式,3D环境可视化是三维鸟瞰图,例如,被实施以提供45°角航拍图像。
使用预最终放置将局部3D网格自动合并到跨局部3D网格中,以形成组合3D网格,为此,
在考虑所述预最终放置的情况下,将局部3D网格中的与3D项目可视化的空间边界部分(例如,边界线)相对应的区段与跨局部3D网格中的与3D环境可视化的相邻部分(例如,相邻线)相对应的区段进行比较,相邻部分与空间边界部分相邻,并且
基于所述比较执行对接,以使得通过按照使3D项目可视化的空间边界部分与3D环境可视化的相邻部分之间的空间差异最小化的方式细化预最终放置,以自动设定3D项目可视化在3D环境可视化内的最终放置并因此将局部3D网格最终合并到跨局部3D网格中。
例如,这样的对接提供了所谓的点集配准或局部3D模型与跨局部3D模型的点匹配的快速过程,即,找到对准各个3D模型以便生成共同的(跨局部)3D模型的空间变换。在现有技术中,已知许多不同的点匹配算法,例如其中,点集包括来自3D扫描的原始数据,并且点匹配基于特征提取算法,例如,用于角或线检测。
通过示例的方式,将局部3D模型(例如,3D点云或矢量文件模型,诸如网格)配准或合并到跨局部3D模型中的过程涉及用局部3D模型的数据来替换跨局部3D模型中的与由局部3D模型表示的项目相关的数据,或用局部3D模型的数据来补充跨局部3D模型中的与由局部3D模型表示的项目相关的数据。
例如,作为对接的输出,局部3D网格可以自动合并到跨局部3D网格中。
特别地,提供跨局部3D网格(或更一般地跨局部3D模型)的输入数据包括勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,例如,勘测设备是Leica CityMapper-2。另选地或另外地,输入数据可以包括3D地形和/或城市模型,例如,是3D点云或3D矢量文件模型的形式,例如,诸如3D网格模型。提供局部3D网格(或更一般地局部3D模型)的输入数据可以包括由勘测站提供的数据,具体地,预知勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。另选地或另外地,提供局部3D模型的输入数据包括由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具(例如,自动引导载具或无人驾驶飞行器)承载的,并在数据采集期间是移动的。特别地,便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。通过示例的方式,勘测站可以是Leica RTC360或Leica BLK360,便携式勘测设备可以是Leica Pegasus:Backpack、Leica Pegasus:Two或Leica BLK2GO中的一者。便携式勘测设备还可以包括探地雷达技术。
输入数据还可以提供跨局部3D模型和/或局部3D模型作为算法的输出,所述算法例如是机器学习算法,其被配置用于分析和/或组合现有的3D模型,例如,以从现有3D模型中识别和提取与环境中某些项目相对应的区段,例如,汽车或特定种类的建筑物屋顶。
在一个实施方式中,如果3D项目可视化的至少一部分相对于3D环境可视化内的定义的水平参考水平(例如,地面)的绝对竖直偏移低于定义的对接偏移,则启动对接,例如其中,能够通过用户输入来设定对接偏移和/或参考水平。
在另外的实施方式中,针对对接,局部3D网格与跨局部3D网格之间的对应关系是借助于特征匹配算法自动确定的,特征匹配算法识别局部3D网格以及跨局部3D网格中的与3D项目可视化和3D环境可视化之间的当前交叠区域相对应的区段内的对应特征。
例如,针对对接,对局部3D网格与跨局部3D网格之间的几何失真进行校正。
在另外的实施方式中,最终放置用于识别跨局部3D网格的一部分,跨局部3D网格的一部分所表示的表面区域具有与由局部3D网格的一部分所表示的表面区域相对应的表面类型。基于该识别,处理跨局部3D网格,使得针对所述跨局部3D网格的一部分所表示的所述表面区域,基于所述局部3D网格的一部分来改变所述跨局部3D网格提供的纹理特征。关于纹理特征的调整的另外的可能的实施方式是可能的,例如,如下所述。
在另外的实施方式中,执行可视化融合,使得在考虑所述3D项目可视化的当前放置的情况下,在3D环境可视化中的与3D项目可视化相对应的区段中,3D环境可视化被3D项目可视化替换,并且在与3D项目可视化相邻并从3D项目可视化延伸的周围区段中,3D环境可视化被基于合成数据的替换可视化替换,替换可视化提供3D项目可视化与3D环境可视化的剩余部分之间的无缝过渡。换言之,3D环境可视化为3D项目可视化腾出空间,使得3D项目可视化无缝集成到3D环境可视化中并在3D环境可视化内移动,而不会在3D环境可视化中产生漏洞。关于3D项目可视化在3D环境可视化中的这种无缝集成和移动的另外的可能的实施方式是可能的,例如,如下所述。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行上述与对接方面有关的方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取输入数据,输入数据提供环境的跨局部3D模型和环境中的项目的局部3D模型;
在电子图形显示器上生成跨局部3D模型的3D环境可视化;以及
将局部3D模型的3D项目可视化插入到3D环境可视化中,其中,3D项目可视化能够借助于触摸屏输入或鼠标输入在3D环境可视化内移动,以使得能够通过用户输入来设定3D项目可视化在3D环境可视化中的放置。
这里,针对在3D环境可视化内的放置,3D项目可视化能够按照六个自由度移动,其中,提供不同的输入模式,以在3D环境可视化内定位和定向3D项目可视化,并且在不同的输入模式下,3D项目可视化的移动被限制到六个自由度的不同子集。然后,使用3D项目可视化在3D环境可视化内的放置的结束状态来将局部3D模型自动地合并到跨局部3D模型中,以形成组合3D模型,例如,单独的3D模型或跨局部3D模型的更新。
例如,提供跨局部3D模型和局部3D模型的输入数据与上面针对对接方面所描述的类型相似。此外,如下所述,该方面可以与调整纹理特征(例如,通过使用结束状态作为参考信息)的方面以及提供3D项目可视化在3D环境可视化中的无缝集成和移动(例如,通过使用结束状态作为预最终放置)的方面组合。
在一个实施方式中,在将3D项目可视化插入3D环境可视化中后,3D项目可视化最初具有相对于3D环境可视化内的水平参考水平(例如,地面)的固定竖直偏移。
特别地,能够通过用户输入来设定参考水平。因此,用户最初可以选择是靠近地面还是靠近某个高度(例如,当配准与建筑物的某个楼层相关联的3D模型时)开始配准过程。
在另外的实施方式中,输入模式包括3D项目可视化的移动被限制到最多两个不同的自由度的模式。
例如,输入模式包括六个自由度的子集最多由两个水平平移自由度组成的模式,以及六个自由度的子集最多由两个旋转自由度组成的模式。
在另外的实施方式中,所述输入模式中的至少一部分输入模式可以是根据将平移移动和旋转移动分开的固定序列激活的,即,其中,固定序列包括如下两个分开的子序列:
第一子序列,该第一子序列包括一个或多个输入模式,其中,六个自由度的子集各自仅由平移自由度组成,例如,各自最多由两个平移自由度组成,以及
第二子序列,该第二子序列包括一个或多个输入模式,其中,六个自由度的子集各自仅由旋转自由度组成,例如,各自最多由两个旋转自由度组成。
在另外的实施方式中,输入模式包括高度锁定模式,其中,在3D环境可视化内,3D项目可视化相对于由跨局部3D模型提供的地形(地形起伏)保持在固定(竖直)位移处,例如其中,能够通过用户输入来设定位移的量。
在另外的实施方式中,3D项目可视化能够借助于触摸屏输入或鼠标输入的多点触摸姿势在3D环境可视化内移动,其中,不同的多点触摸姿势设定不同的输入模式。
例如,用一根手指扫动可以与x-y移动相关联,用两根手指扫动(同时触摸显示器)可以与偏航和俯仰相关联,用三根手指扫动可以与偏航和滚动相关联,并且标记(tabbing)显示可以与增加或减少竖直偏移相关联。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行涉及输入移动限制方面的上述方法。
通常,拥有带纹理的3D模型可能是有益的,因为这种带纹理的模型使查看更加自然,因此对用户来说更容易。通常,纹理信息由成像数据提供,例如,由用于生成局部3D模型的勘测设备提供。因此,本发明的另外的方面是利用由局部3D模型提供的纹理信息以改进跨局部3D模型的纹理,其中,通过使用局部3D模型相对于跨局部3D模型的参考信息来支持识别匹配表面(即,跨局部3D模型和局部3D模型中的与相似纹理特征相关联的相似表面类型)。
例如,在如上所述的计算机实现的方法中,结束状态可以用于识别由跨局部3D模型的一部分所表示,跨局部3D模型的一部分所表示的表面区域具有与由局部3D模型的一部分所表示的表面区域相对应的表面类型。
更一般地说,本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括读取输入数据的步骤,例如,输入数据具有与上文针对对接方面描述的类型类似的类型,输入数据提供:
环境的跨局部3D模型,该跨局部3D模型提供环境的纹理3D表示,
环境内的子区域的局部3D模型,该局部3D模型提供子区域的纹理3D表示,以及
参考信息,该参考信息提供子区域在环境内的位置。
这里,识别跨局部3D模型的一部分,所述跨局部3D模型的一部分所表示的表面区域具有与由局部3D模型的一部分所表示的表面区域相对应的表面类型,其中,识别考虑了参考信息。基于该识别,处理跨局部3D模型,使得针对由跨局部3D模型的一部分所表示的表面区域,基于局部3D模型的一部分来改变跨局部3D模型提供的纹理特征。
通过示例的方式,在处理跨局部3D模型的过程中,跨局部3D模型的数据被局部3D模型的数据替换或补充,和/或跨局部3D模型的数据被合成数据替换或补充。
例如,识别的步骤包括:通过语义和/或几何分类将局部3D模型内的不同表面和跨局部3D模型内的不同表面分别指派到不同的表面类别中,以及对局部3D模型和跨局部3D模型进行比较,以将被指派给对应类别的表面进行匹配。
识别的步骤可以基于局部3D模型和跨局部模型的交叠。因此,在一个实施方式中,识别的步骤基于关于由局部3D模型和跨局部3D模型两者表示的子区域的至少一部分对局部3D模型和跨局部3D模型进行分析。
识别还可以基于匹配或连接与局部3D模型相关联的子区域内部的表面与子区域外部的直接邻接表面。因此,在另外的实施方式中,识别的步骤基于对与子区域的内部部分相对应的、局部3D模型的部分以及与子区域的外部部分相对应的、跨局部3D模型的部分进行分析,其中,内部部分和外部部分彼此直接邻接。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行与纹理调整方面有关的上述方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取输入数据,输入数据提供环境的跨局部3D模型和环境内的项目的局部3D模型,例如其中,输入数据的类型与上文针对对接方面描述的类型相似;
在电子图形显示器上生成跨局部3D模型的3D环境可视化;以及
将局部3D模型的3D项目可视化插入到3D环境可视化中,其中,3D项目可视化能够借助于触摸屏输入或鼠标输入在3D环境可视化内移动,以使得能够通过用户输入来设定3D项目可视化在3D环境可视化中的放置。
根据该方面,执行可视化融合,以使得在考虑所述3D项目可视化的当前放置的情况下:
在3D环境可视化中的与3D项目可视化相对应的区段中,3D环境可视化被3D项目可视化替换,并且
在与3D项目可视化相邻并从3D项目可视化延伸的周围区段中,3D环境可视化被基于合成数据的替换可视化替换,其中,替换可视化提供3D项目可视化与3D环境可视化的剩余部分之间的无缝过渡。
换言之,3D环境可视化和3D项目可视化被即时组合,其中,3D环境可视化自适应地为3D项目可视化腾出空间并且在3D项目可视化移动之后恢复,使得3D项目可视化可以在3D环境可视化内移动,而不会在3D环境可视化中创建漏洞。
在一个实施方式中,替换可视化在周围区段内提供平坦并且特别是水平的地面区段和过渡区段,过渡区段提供地面区段与3D环境的剩余部分之间的连接,例如其中,过渡区段提供线性高度轮廓过渡。
特别地,地面区段连接到3D项目可视化,例如,连接到3D项目可视化的最低竖直点。
在另外的实施方式中,可视化融合的步骤包括:在动态地考虑所述3D项目可视化的各个放置的情况下,与融合区段相对应的3D环境可视化包括3D项目可视化的相应区域并且特别是周围区段的相应区域被:
临时替换为基于合成数据的提供例如水平的平坦平面的可视化,或
临时替换为将3D环境可视化竖直投影到例如水平的平坦平面上的投影可视化,
特别是其中,平坦平面在整个融合区段上延伸。
换言之,3D环境可视化和/或跨局部3D模型被动态修改以用于3D环境可视化与可移动的3D项目可视化之间的平滑过渡,其中,3D环境可视化的多个部分(例如,跨局部3D模型中的与融合区段相对应的部分)被临时移除和恢复,例如,基于坐标函数。
例如,平坦平面的水平是固定的,例如其中,平坦平面是定义的地平面。另选地,平坦平面的水平可以动态地对应于3D项目可视化在3D环境可视化内的相应水平(竖直位置)。特别地,能够通过用户输入来设定平坦平面的水平或平坦平面的水平与3D项目可视化的水平之间的对应关系。
通过示例的方式,如果3D项目可视化的至少一部分相对于3D环境可视化内的定义的水平参考水平(例如,地平面)的绝对竖直偏移低于定义的融合偏移,则启动可视化融合。例如其中,能够通过用户输入来设定融合偏移和/或参考水平。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行与无间隙融合方面有关的上述方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取多个不同的局部3D模型,所述多个不同的局部3D模型要参考公共坐标系并对应于环境内的不同区域,例如其中,预知这些局部3D模型要被并入到环境的跨局部3D模型中;以及
在电子图形显示器上可视化指示不同的局部3D模型的任务列表,以使得能够借助于触摸屏输入或鼠标输入来选择局部3D模型。
根据该方面,在任务列表中,各个不同的局部3D模型由相应局部3D模型的对应3D缩略图可视化表示,并且在任务列表内,各个3D缩略图可视化正在自动改变相应查看状态,例如,相应旋转状态。另选地,在任务列表内,各个3D缩略图可视化的查看状态(例如,旋转状态)能够通过用户输入(例如,诸如触摸屏输入或鼠标输入)来设定。
通过示例的方式,相应3D缩略图可视化基于低数据大小的3D模型,例如,诸如石膏模型,其提供的分辨率低于相应局部3D模型固有地提供的分辨率。
例如,这方面简化了对不同类型3D数据的处理,从而简化了相关数据的选择,并且可以在没有读取(例如,包含在数据报头中的)元数据和解释原始数据的特殊经验的情况下执行。
在一个实施方式中,在选择局部3D模型中的一者后,提供所选择的局部3D模型的3D主可视化(例如,全屏45°鸟瞰图),其中,3D主可视化不同于对应于所选择的局部3D模型的3D缩略图可视化,例如,比对应于所选择的局部3D模型的3D缩略图可视化更详细。此外,主可视化具有与对应于所选择的局部3D模型的3D缩略图可视化所提供的当前查看方向(最初)相对应的查看方向。
例如,用户可以在3D缩略图可视化中预览局部3D模型,例如,通过旋转可视化来识别勘测任务,其中,通过选择局部3D模型,用户可以直接跳转到例如更详细的全屏、3D主可视化并保持最后的查看方向,以简化主可视化内的初始取向。
在另外的实施方式中,在任务列表中,最初3D缩略图可视化是静止的,其中,在任务列表内,3D缩略图可视化中的第一3D缩略图可视化的查看状态的改变能够基于用户输入来启动,例如,诸如对应于第一3D缩略图可视化的列表条目上的、鼠标光标的定位或触摸屏输入装置的定位来启动。例如,列表条目可以是第一3D缩略图可视化或对应于第一3D缩略图可视化的文本。例如其中,文本及其对应3D缩略图可视化沿同一水平线排列。
通过示例的方式,通过将鼠标光标定位在列表条目上,开始自动旋转或手动旋转3D缩略图可视化,其中,3D缩略图可视化的旋转移动对应于鼠标光标的扫掠移动,例如,不同的扫掠方向导致不同方向的旋转。
在另外的实施方式中,3D缩略图可视化与任务列表的纵向列表条目相关联,例如其中,纵向列表条目各自包括具有对应文本信息的3D缩略图可视化中的一者,其中,在任务列表中,能够通过在其关联纵向列表条目内沿其关联列表条目的纵向轴线移动鼠标光标或触摸屏输入装置来设定查看状态。例如,由于在3D缩略图可视化范围上延伸的扫掠空间,所以该实施方式可以允许更精确的手动移动命令来移动3D缩略图可视化。
在另外的实施方式中,3D缩略图可视化中的至少一个3D缩略图可视化提供其对应局部3D模型的表示,使得环境内的对应区域被视为嵌入在环境的提供与所述至少一个3D缩略图可视化相对应的局部3D模型的勘测数据的采集位置周围的部分中。例如,环境可以由如上所述的跨局部3D模型提供,并且可以从对应局部3D模型的元数据中大致知道获取位置,或者可以知道嵌入位置,因为对应局部3D模型已经配准。通过示例的方式,3D缩略图可视化是白色石膏模型视图,其中,对应于局部3D模型的区域通过颜色突出显示。
特别地,任务列表可以包括已经参考公共坐标系的局部3D模型的指示。
在另外的实施方式中,在任务列表内,3D缩略图可视化的查看状态能够借助于触摸屏输入或鼠标输入的多点触摸姿势来设定。
例如,局部3D模型由基于空中或地面的现实捕获设备提供,例如,所述现实捕获设备具有类似于上面关于提供跨局部3D模型和/或局部3D模型描述的类型。3D模型还可以作为算法的输出提供,所述算法例如,机器学习算法,其被配置用于分析和/或组合现有的3D模型,例如,以从现有3D模型中识别和提取与环境中某些项目相对应的区段,例如,汽车或特定种类的建筑物屋顶。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行与3D缩略图有关的上述方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取输入数据,例如,输入数据具有与上述类似的类型,输入数据提供环境内的不同子区域的多个局部3D模型,局部3D模型基于与不同类型的勘测设备相关联的数据,并且参考环境的跨局部3D模型的公共坐标系,例如其中,局部3D模型被合并到跨局部3D模型中;以及
基于多个局部3D模型在电子图形显示器上生成3D环境可视化,其中,不同子区域中的与第一类型的勘测设备所关联的第一局部3D模型相对应的第一子区域以相比于第一局部3D模型固有地提供的细节级别减少的细节级别被可视化,例如其中,第一子区域表示建筑物,
根据该方面,基于在3D环境可视化内第一子区域上的鼠标光标的定位或触摸屏输入装置的定位,在3D环境可视化中指示第一局部3D模型覆盖的空间范围,例如通过指示边界线指示第一局部3D模型覆盖的空间范围,并且将文本覆盖在3D环境可视化上,文本命名以下项:第一类型的勘测设备,获取与第一局部3D模型相关联的勘测数据的日期和/或创建第一局部3D模型的日期,以及提供第一局部3D模型的质量信息的质量参数,例如,如下所述的一维质量指标。
在一个实施方式中,能够激活第一子区域的3D细节可视化,例如,在3D环境可视化中或在单独的可视化上,其中,3D细节可视化提供相比于3D环境可视化提供的细节级别增加的细节级别,并且文本还包括有关如何激活3D细节可视化的指令。例如,3D细节可视化提供了第一局部3D模型固有地提供的细节级别。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行上述方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取输入数据(例如,具有如上所述的类似类型),输入数据提供环境内的不同子区域的多个局部3D模型,局部3D模型参考环境的跨局部3D模型的公共坐标系,例如其中,局部3D模型被合并到跨局部3D模型中,并且由不同的用户提供;
对于各个局部3D模型,在对应于相应局部3D模型的输入数据内执行不同质量关系的评级,其中,各个质量关系各自涉及至少两个不同质量参数的比较;以及
基于针对相应局部3D模型的不同质量关系的评级来确定各个局部3D模型的一维质量指数,例如其中,一维质量指数是定义的区间中的数字。
在一个实施方式中,不同质量关系中的至少一个质量关系与不同参数类别的参数的比较相关联,其中,参数类别包括:
类型标识类别,该类型标识类别提供与生成3D模型相关联的勘测设备的类型或一组勘测设备的类型有关的指示;以及
邻居关系类别,该邻居关系类别提供3D模型的数据点之间的邻居关系,例如,点密度或分布统计。
通过示例的方式,参数类别还包括以下项中的至少一项:
提供数据异常标识的类别;
提供与3D模型的分类状态有关的指示的类别,分类状态与3D模型内的分类特征有关;
提供与3D模型的生成相关联的勘测数据的采集时间和/或3D模型的创建时间的类别;
提供与操作与3D模型的生成相关联的一个勘测设备或一组勘测设备的用户的勘测技能水平有关的指示的类别;
提供与3D模型的生成所关联的成像设备的数据相关联的曝光参数的类别;
提供与3D模型的生成相关联的数据的测距精度的类别;以及
提供与3D模型精度的生成相关联的数据的统计参数的类别。
在另外的实施方式中,一维质量指数的确定步骤基于给定数量的预定义质量关系的评级总和,特别是其中,错误地提供预定义质量关系中的一者的质量参数与总和的预定义扣除相关联。
在另外的实施方式中,通过考虑到类型标识类别的质量参数来提供邻居关系类别的质量参数的权重。
在另外的实施方式中,通过考虑相应局部3D模型的类型来提供邻居关系类别的质量参数的权重,例如,针对点云而不是针对网格提供不同的权重。
例如,至少两个局部3D模型是基于由不同类型的勘测设备获取的勘测数据集的。
然后可以在3D环境可视化中指示一维质量指标,例如,基于在3D环境可视化内的相应子区域上的、鼠标光标的定位或触摸屏输入装置的定位来指示所述一维质量指数。
在一个实施方式中,基于对一维质量指数中的一者进行选择,例如通过(用鼠标或触摸屏)点击3D环境可视化内的对应子区域进行选择,来示出与用于确定所选相应一维质量指数的质量参数的至少一部分相对应的值。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行与一维质量指数相关的上述方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取输入数据(例如,具有如上所述的类似类型),输入数据提供环境内的不同子区域的多个局部3D模型,局部3D模型参考环境的跨局部3D模型的公共坐标系,例如其中,局部3D模型被合并到跨局部3D模型中,并且由不同的用户提供;
进行输入数据的用户依赖索引,其中,针对当前用户,以对应的用户ID对当前用户提供的局部3D模型进行索引;以及
基于多个局部3D模型在电子图形显示器上生成3D环境可视化。
根据该方面,
子区域中的与由当前用户以外的另一用户提供的局部3D模型相对应的第一子区域以相比于对应局部3D模型固有地提供的细节级别减少的细节级别被可视化,例如其中,第一子区域是模糊的,并且
子区域中的与由当前用户提供的局部3D模型相对应的第二子区域以相比于与第一子区域的可视化相关联的细节级别增加的细节级别被可视化或容易被可视化,例如其中,第二子区域是以对应局部3D模型固有地提供的细节级别被可视化的。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行与提供自身数据的不模糊可视化有关的上述方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取输入数据(例如,具有如上所述的类似类型),输入数据提供环境内的不同子区域的多个局部3D模型,局部3D模型:
参考环境的跨局部3D模型的公共坐标系,例如其中,局部3D模型被合并到跨局部3D模型中,并且
基于与不同的勘测数据集相关联的数据,其中,局部3D模型中的第一局部3D模型被指派给第一用户,局部3D模型中的第二局部3D模型被指派给第二用户,第一用户和第二用户不同,并且第一局部3D模型和第二局部3D模型具有与所述子区域中的一者有关的交叠,
这里,所述方法还包括以下步骤:比较第一局部3D模型和第二局部3D模型,以确定与第一局部3D模型和第二局部3D模型有关的偏差信息,以及基于多个局部3D模型在电子图形显示器上生成用户依赖3D环境可视化,其中,
在3D环境可视化的初始状态中,子区域中的一者的可视化独立于第二局部3D模型,并且
基于在3D环境可视化内的子区域中的一者上的鼠标光标的定位或触摸屏输入装置的定位,提供偏差信息的指示。
换言之,例如,即使用户可能对第二局部3D模型没有访问权限,他仍然被告知第二局部3D模型提供的信息。
特别地,偏差信息提供与第一局部3D模型相关联的质量参数的比较和/或与第二局部3D模型相关联的质量参数的比较,以及与第一局部3D模型的生成相关联的日期和/或与第二局部3D模型的生成相关联的日期。可选地,偏差信息还提供用于生成与第一局部3D模型相关联的数据的设备的指示和/或用于生成与第二局部3D模型相关联的数据的设备的指示。
通过示例的方式,进一步向用户给出偏差数据可用的指示,即,在3D环境可视化中指示交叠的空间范围,例如,通过指示边界线来指示所述交叠的空间范围。
还可以提供偏差信息,因为在交叠的至少一部分中,子区域中的一者的可视化由第二局部3D模型提供,使得子区域中的一者的可视化具有如第二局部3D模型固有地提供的减少的细节级别,例如其中,子区域中的一者被可视化为白色石膏模型。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行与提供最初不可访问的信息有关的上述方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取提供环境的3D模型的输入数据(例如,具有如上所述的类似类型);
在电子图形显示器上生成3D模型的3D可视化,3D可视化提供从视点看到的环境的可视化;
提供走查功能,其中,能够通过用户输入、特别是借助于触摸屏输入或鼠标输入来改变视点并因此改变3D模型的3D可视化;
存储功能,其中,能够存储3D模型的当前3D可视化的至少一部分的视图,以使得存储与不同视点相关联的不同视图序列;以及
生成缩略图可视化,其中,将不同视图序列的视图的至少一个子集可视化为沿细长缩略图轴线按时间顺序排列的2D或3D缩略图,例如其中,缩略图可视化被覆盖到3D可视化,特别地其中,在选择2D或3D缩略图中的一者后,3D可视化被自动设定为对应视图。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行与提供走查功能有关的上述方法。
本发明的另外的方面涉及一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
读取提供表示环境的不同时间状态的跨局部3D模型序列的输入数据(例如,具有如上所述的类似类型),例如其中,各个跨局部3D模型包括与相应模型相关联的勘测数据集的采集时间有关的信息;
在电子图形显示器上生成跨局部3D模型中的第一跨局部3D模型的第一3D环境可视化;以及
提供改变功能,其中,所述跨局部3D模型中的第二跨局部3D模型能够通过用户输入来选择,基于所述选择,将所述第一3D环境可视化改变为所述跨局部3D模型中的第二跨局部3D模型的第二3D环境可视化。
在一个实施方式中,所述方法包括以下步骤:确定第一跨局部3D模型与第二跨局部3D模型之间的偏差以及生成3D偏差可视化,为此,
在第一3D环境可视化或第二3D环境可视化中,指示与偏差相对应的偏差区域,例如通过指示偏差区域的边界线或通过偏差区域的定义着色来指示与所述偏差相对应的偏差区域,或
生成差异3D环境可视化,其中第一跨局部3D模型与第二跨局部3D模型之间的未改变区段在差异3D环境可视化中淡出或完全省略。
例如,所述差异3D环境可视化是在从所述第一3D环境可视化到所述第二3D环境可视化的过渡期间示出的,例如其中,能够通过用户输入在差异3D环境可视化与第一3D环境可视化和/或第二3D环境可视化之间进行切换。
通过示例的方式,这种方法改进了对最近连续勘测的建筑区域的进度的监测,例如,即使很小,改变也会立即突出显示给用户。例如,在整体模型中,细微的变化可能不容易看到。然而,根据该方法,用户可以在当前视图与差异3D环境可视化之间来回切换,以识别当前3D环境可视化与较早3D环境可视化之间的经改变的区域。
特别地,某个用户可能只对由某种类型的设备测量的变化感兴趣,例如,提供所需的精度或质量,或例如具有一定的勘测技能水平的某个用户。
因此,在另外的实施方式中,第一跨局部3D模型与第二跨局部3D模型之间的偏差被确定为勘测设备类型的函数或用户类型的函数,例如其中,差异3D环境可视化被限制为示出第一3D模型和第二3D模型的(例如,仅)与勘测设备类型或用户类型相关联的差异。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,该程序代码在由计算机执行时使计算机执行与改变功能有关的上述方法。
与根据本发明的计算机实现的方法有关的不同方面在下文中仅以示例的方式参照附图中示意性示出的工作示例进行更详细的描述或解释。相同元素在附图中以相同的附图标记进行标记。所描述的实施方式通常未按比例真实示出,并且它们也不应被解释为限制本发明。具体地,
图1描绘了要相互匹配的基于跨局部3D模型的3D环境可视化和基于局部3D模型的插入3D项目可视化;
图2描绘了当3D项目可视化在3D环境可视化内根据输入移动限制方面移动时3D环境可视化的不同状态;
图3描绘了本发明的计算机实现的方法的实施方式,其中,由局部3D模型提供的纹理信息用于调整由跨局部3D模型提供的纹理;
图4描绘了包括3D缩略图可视化的创造性任务列表;
图5描绘了3D环境可视化,其中,向用户提供某些区域和建筑物具有更高的细节级别或者可以基于不同的勘测数据被检查的信息;
图6描绘了3D环境可视化,其中,不同的局部3D模型被指派给不同的用户,并且根据最初不可访问的信息确定的偏差指示被提供给当前用户;
图7为了简化按照2D描绘了具有可视化融合的实施方式;
图8描绘了按照3D的可视化融合。
图1示意性地描绘了要通过寻找对准两个模型的空间变换的过程相互匹配的、基于跨局部3D模型的3D环境可视化1和基于局部3D模型的插入3D项目可视化2。
例如,跨局部3D模型是基于Leica CityMapper-2所航测的城市模型,而局部3D模型是基于用于外部的Leica Pegasus:Backpack和Leica RTC360和用于内部的LeicaBLK2GO的(已经配准的)数据的建筑模型。通常,局部3D模型的细节级别高于整体城市模型。这里,3D模型以3D网格的形式提供。另选地,模型可以以点云或任何种类的矢量文件模型的形式提供。
匹配局部建筑模型和跨局部城市模型通常需要两个模型相对于彼此的粗略对准和/或取向的信息,以便例如自动特征提取和匹配算法可以精确对准两个模型,例如以生成通用3D模型,其中,将局部3D模型所表示的区域3对应的跨局部3D模型的数据替换为局部3D模型的数据。
图2从上到下示意性地描绘了3D可视化的不同状态,该3D可视化包括以上针对图1描述的基于跨局部3D模型的3D环境可视化1和基于局部3D模型的3D项目可视化2。根据本发明的计算机实现的方法的该实施方式提供了工作流程,其提供上述对准和/或取向,以便简化局部3D模型和跨局部3D模型的配准。
3D项目可视化2能够借助于触摸屏输入或鼠标输入在3D环境可视化1内移动,其中,提供不同的输入模式来在3D环境可视化1内定位和定向3D项目可视化2。通过示例的方式,各个输入模式将3D项目可视化2的移动限制在恰好两个自由度。
例如,如图从上到下所描绘的,3D项目可视化2已经旋转到其正确取向,其中,为了最终布置所呈现的建筑物,它在限制3D项目可视化2的移动的两种不同输入模式4A、4B之间各自切换到平移自由度的不同子集。通过示例的方式:
在第一输入模式4A下,3D项目可视化2的移动被限制为沿水平(正交)x轴和y轴的平移,其中,任何旋转和高于地平面的高度5保持固定,并且
在第二输入模式4B下,3D项目可视化2的移动被限制为调整高度5(沿与x轴和y轴正交的z轴)。
例如,输入模式4A、4B之间的切换可以基于击键组合或多点触摸姿势,诸如用一根手指扫动进行x-y移动并且用两根手指扫动进行高度调整。
一旦3D项目可视化2接近地面,就可以自动执行对接,其中,该预最终放置以如下方式被细化,该方式使得3D项目可视化2的空间边界部分与3D环境可视化的相邻部分之间的空间差异最小化。
在将3D项目可视化2放置到结束位置3之后,3D环境可视化1与3D项目可视化2之间的相对配置6被锁定并使用(例如通过自动特征提取和匹配算法),以将两个模型精确对准,以便生成在图形底部框架中可视化的通用3D模型。
图3示意性地描绘了本发明的计算机实现的方法的实施方式,其中,由局部3D模型提供的纹理信息用于调整由跨局部3D模型提供的纹理。
这里,提供局部3D模型和跨局部3D模型的对准的参考信息用于支持识别与相似纹理特征相关联的匹配表面,例如,水面、屋顶区域7或特定植被,例如,类似种类的树8。通过示例的方式,参考信息是在配准的3D模型的情况下固有地提供的。另选地,参考信息可以基于附加信息,例如,由相应3D模型的元数据提供的定位信息。
该图的上半部分示出了基于跨局部3D模型的3D环境可视化1和要插入3D环境可视化1的基于局部3D模型的3D项目可视化2,下半部分示出了常见3D模型的可视化9,其中,与局部3D模型对应的子区域的范围由虚线10表示。
通过示例的方式,识别是基于寻找在与局部3D模型相关联的区域10与相邻的跨局部3D模型之间的过渡处彼此直接邻接的连接表面类型的,例如,诸如针对树区域8中的一者所指示的。此外,参考信息还可以提供与局部3D模型相关联的区域10周围的扩展邻域中的匹配表面类型的识别,例如,诸如针对屋顶区域7所指示的。
图4示意性地描绘了根据本发明的计算机实现的方法的另外的实施方式的任务列表,该图的上半部分示出了任务列表的初始状态,其中,3D缩略图可视化11处于静止状态,而下半部分示出了任务列表的状态,其中,3D缩略图可视化12中的一者在通过触摸屏输入13预选时自动旋转。因此,用户可以基于3D缩略图可视化11、12预览与列表条目14对应的数据集,例如,这简化了列表条目14的文本部分15中的附加数据信息的数据选择和解释(各个列表条目14包括3D缩略图可视化中的一者和对应的文本部分)。
特别地,文本部分15包括项目名称16、对应数据集下层的勘测设备的类型17以及数据采集和/或模型创建的日期18。文本部分15可以包括其他信息,例如,数据集已经配准或仍未配准的指示19。
代替简单地旋转,3D缩略图可视化11、12可以在任务列表内移动,从而通常改变查看状态,例如,所表示项目的取向改变、放大/缩小或所表示项目的横向移动。
通过示例的方式,各个3D缩略图可视化11、12的查看状态能够通过触摸屏输入或鼠标输入来设定,例如,其中,查看状态可以通过在其关联纵向列表条目内沿其关联列表条目的纵向轴线20移动鼠标光标或触摸屏输入装置来设定。
图5和图6示例性地示出了3D环境可视化,例如,所谓的3D地图视图,其基于多个局部3D模型,因为它可以在电子图形显示器上生成。例如,跨局部3D模型是通过配准来自地面和机载勘测设备(例如,如上所述的Leica勘测设备)的各种不同数据集以及可能通过添加附加人工数据(诸如计算机辅助设计数据)来提供的。
3D环境可视化使得可以设定不同的查看视角,例如,通过捕获的环境进行虚拟游览,以便以定制细节级别检查建筑物的内部和外部,其中,可视化区域和建筑物的可访问细节级别发生变化,例如,这取决于当前用户的用户类别或取决于跨局部3D可视化的定义初始化设定,例如其中,3D环境可视化仅基于某些勘测设备的数据。换言之,与对应勘测数据集固有地提供的细节级别相比,以减少的细节级别来可视化一些区域和建筑物。
然而,如图5所示,在3D地图视图(3D环境可视化)中,向用户提供了某些区域和建筑物21以提高的细节级别可用或可以基于不同的勘测数据被检查的信息。例如,建筑物21被标记和指示已对其进行了附加的局部3D扫描(例如,由其它用户)并被存储以及可用。通过在3D地图视图中预先选择这些建筑物21,例如,通过在相应区域上移动鼠标光标或触摸屏输入装置13,对应于所预先选择的勘测数据集(其提供局部3D模型)的范围的区域被自动标记有其边界22并且具有附加信息的文本被覆盖,例如,命名所使用的勘测设备23、创建日期24和质量指示25,例如,以一维质量指数的形式。
另外的信息可以是获取附加数据的用户的指示,例如,连同该用户的技能水平的指示、数据采集期间的状况的指示以及访问数据的准则。
图6涉及计算机程序产品的实施方式,其中,不同的局部3D模型被指派给不同的用户,其中,最初各个用户仅看到对应于指派给他的局部3D模型的可视化。例如,某些用户最初可能只对查看某个细节级别的建筑模型或源自某种类型的勘测设备的建筑模型感兴趣。
然而,计算机程序产品被配置为引起跨不同用户指派的局部3D模型的比较,以便确定关于建筑物的当前可视化和指派给其它用户的可用可视化的偏差信息。因此,当前用户可以被告知对于某个当前可视化的建筑物26,偏差信息是可用的。此外,基于鼠标光标在相应建筑物可视化26上的定位或触摸屏输入装置13在相应建筑物可视化26上的定位,文本气泡提供比较信息,从而向用户提供当前数据特征27与附加数据特征28之间的比较,例如,质量参数25、相应使用的设备23和相应创建日期24的比较。
因此,即使用户无法立即访问附加数据集或附加局部3D模型,他仍然能够评估其当前建筑可视化的值。例如,计算机程序产品还可以提供外部数据(未指派给当前用户)的搜索和/或过滤,例如,关于质量参数或特定勘测设备,其中,找到的数据(特别是对应偏差)在3D地图视图中被具体指示。
通过示例的方式,计算机程序产品还可以提供用户可以在其指派的数据中标记有缺陷的部分或项目的功能,其中,即使他无权访问外部数据,也可以搜索外部数据以寻找候选者以进行纠正或弥补不足。基于该搜索,计算机程序产品然后将启动预览显示以进行改进,其中,外部数据以减少的细节级别(如外部局部3D模型固有地提供的)可视化,即,潜在的“替换”数据不完全显示在当前用户的初始3D可视化中。
图7和图8涉及具有可视化融合的实施方式,其中,将(这里是建筑物的)3D项目可视化2包含到3D环境可视化1中适于提供环境内所包含对象的无缝可视化。为简单起见,图7描绘了2D空间中的可视化融合,而图8描绘了3D形式的更现实的示例。
通过示例的方式,如图7的上半部分所描绘的,3D项目可视化2接近定义的水平参考水平29,其例如可由用户输入定义。一旦3D项目可视化的较低点之间的偏移30低于距水平参考水平29的定义融合距离,例如,定义融合带31,可视化融合被初始化。
在可视化融合期间,如图7的下半部分所描绘的,向局部3D模型提供的3D项目可视化中添加合成平坦地面区段32,即,使得3D项目可视化对应的3D环境可视化替换为3D项目可视化2,其现在具有固定到3D项目可视化底部并与3D项目可视化共同移动的所谓“翼”32。
通过示例的方式,为了为3D项目可视化2和地面区段32腾出空间,对应的3D环境可视化被竖直投影到水平平坦平面33上。换言之,3D环境可视化被“下推”(如图所示)和/或“上拉”(未示出)到水平平坦平面33。
在过渡区段34中,地面区段32连接到3D环境可视化的剩余部分35,例如,以如图所示的方式,该方式使得在平坦地面区段32与3D环境可视化的剩余部分35之间提供线性高度轮廓过渡。
现在参考图8,上半部分示出了没有插入的3D项目可视化的3D环境可视化1,其中,底部示出了当将3D项目可视化2插入3D环境可视化1时可视化融合期间的情况。
图8的中间部分示出了过渡步骤,其中,对应于3D项目可视化2和平坦地面部分32的3D环境可视化被竖直投影到水平平坦平面33上。出于例示的目的,水平平坦平面33的外边界36被描绘为处于该图的顶部和中间部分。与平坦平面33相邻开始过渡区段34,其提供了地面区段32与3D环境可视化的剩余部分35之间的线性高度轮廓过渡。
尽管以上例示了本发明,部分参考了一些优选实施方式,但必须理解的是,可以对实施方式的不同特征进行多种修改和组合。所有这些修改都在所附权利要求的范围内。
Claims (85)
1.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供环境的跨局部3D网格和所述环境内的项目的局部3D网格,
·在电子图形显示器上生成所述跨局部3D网格的3D环境可视化,
·将所述局部3D网格的3D项目可视化插入到所述3D环境可视化中,其中,所述3D项目可视化能够借助于触摸屏输入或鼠标输入在所述3D环境可视化内移动,以使得能够通过用户输入来设定所述3D项目可视化在所述3D环境可视化内的预最终放置,
·使用所述预最终放置将所述局部3D网格自动合并到所述跨局部3D网格中,以形成组合3D网格,为此,
ο在考虑所述预最终放置的情况下,将所述局部3D网格中的与所述3D项目可视化的空间边界部分、特别是边界线相对应的区段与所述跨局部3D网格中的与所述3D环境可视化的相邻部分、特别是相邻线相对应的区段进行比较,所述相邻部分与所述空间边界部分相邻,并且
ο基于所述比较执行对接,使得通过按照使所述3D项目可视化的所述空间边界部分与所述3D环境可视化的所述相邻部分之间的空间差异最小化的方式来细化所述预最终放置,以自动设定所述3D项目可视化在所述3D环境可视化内的最终放置并因此将所述局部3D网格最终合并到所述跨局部3D网格中。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,
如果所述3D项目可视化的至少一部分相对于所述3D环境可视化内的定义的水平参考水平的绝对竖直偏移低于定义的对接偏移,则启动所述对接。
3.根据权利要求2所述的方法,
其特征在于,
所述对接偏移和/或所述参考水平能够通过用户输入来设定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,
其特征在于,
针对所述对接,所述局部3D网格与所述跨局部3D网格之间的对应关系是借助于特征匹配算法自动确定的,所述特征匹配算法识别所述局部3D网格以及所述跨局部3D网格中的与所述3D项目可视化和所述3D环境可视化之间的当前交叠区域相对应的区段内的对应特征。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,
其特征在于,
针对所述对接,对所述局部3D网格与所述跨局部3D网格之间的几何失真进行校正。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,
其特征在于,
作为所述对接的输出,所述局部3D网格被自动合并到所述跨局部3D网格中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,
其特征在于,
·所述最终放置用于识别所述跨局部3D网格的一部分,所述跨局部3D网格的一部分所表示的表面区域具有与由所述局部3D网格的一部分所表示的表面区域相对应的表面类型,
·处理所述跨局部3D网格,使得针对所述跨局部3D网格的一部分所表示的所述表面区域,基于所述局部3D网格的一部分来改变所述跨局部3D网格提供的纹理特征。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,
其特征在于,
执行可视化融合,使得在考虑所述3D项目可视化的当前放置的情况下,
·在所述3D环境可视化中的与所述3D项目可视化相对应的区段中,所述3D环境可视化被所述3D项目可视化替换,并且
·在与所述3D项目可视化相邻并从所述3D项目可视化延伸的周围区段中,所述3D环境可视化被基于合成数据的替换可视化替换,所述替换可视化提供所述3D项目可视化与所述3D环境可视化的剩余部分之间的无缝过渡。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述跨局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,以及
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
11.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
12.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供环境的跨局部3D模型和所述环境内的项目的局部3D模型,
·在电子图形显示器上生成所述跨局部3D模型的3D环境可视化,
·将所述局部3D模型的3D项目可视化插入到所述3D环境可视化中,其中,所述3D项目可视化能够借助于触摸屏输入或鼠标输入在所述3D环境可视化内移动,以使得能够通过用户输入来设定所述3D项目可视化在所述3D环境可视化内的放置,其中,针对在所述3D环境可视化内的所述放置,
ο所述3D项目可视化能够按照六个自由度移动,
ο提供不同的输入模式,以在所述3D环境可视化内定位和定向所述3D项目可视化,并且
ο在所述不同的输入模式下,所述3D项目可视化的移动被限制到所述六个自由度的不同子集,
·使用所述3D项目可视化在所述3D环境可视化内的所述放置的结束状态来将所述局部3D模型自动地合并到所述跨局部3D模型中,以形成组合3D模型。
13.根据权利要求12所述的方法,
其特征在于,
在将所述3D项目可视化插入所述3D环境可视化中后,所述3D项目可视化最初具有相对于所述3D环境可视化内的水平参考水平的固定竖直偏移,特别是其中,所述参考水平能够通过用户输入来设定。
14.根据权利要求12或13所述的方法,
其特征在于,
所述输入模式包括如下模式:其中,所述3D项目可视化的所述移动被限制到最多两个不同的自由度。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述输入模式包括:
·所述六个自由度的所述子集最多由两个水平平移自由度组成的模式,以及
·所述六个自由度的所述子集最多由两个旋转自由度组成的模式。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述输入模式中的至少一部分输入模式是根据将平移移动和旋转移动分开的固定序列激活的,即,所述固定序列包括如下两个分开的子序列:
·第一子序列,所述第一子序列包括一个或多个输入模式,其中,所述六个自由度的所述子集各自仅由平移自由度组成、特别是各自最多由两个平移自由度组成,以及
·第二子序列,所述第二子序列包括一个或多个输入模式,其中,所述六个自由度的所述子集各自仅由旋转自由度组成、特别是各自最多由两个旋转自由度组成。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述输入模式包括高度锁定模式,其中,在所述3D环境可视化内,所述3D项目可视化相对于由所述跨局部3D模型提供的地形保持在固定位移处,特别是其中,所述位移的量能够通过用户输入来设定。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述3D项目可视化能够借助于所述触摸屏输入或所述鼠标输入的多点触摸姿势在所述3D环境可视化内移动,其中,不同的多点触摸姿势设定不同的输入模式。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的方法,
其特征在于,
通过以下操作生成所述组合3D模型:
·将与所述局部3D模型所表示的所述项目相关的所述跨局部3D模型的数据替换为所述局部3D模型的数据,或者
·通过所述局部3D模型的数据来补充与所述局部3D模型所表示的所述项目相关的所述跨局部3D模型的数据。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述跨局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,以及
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
22.根据权利要求12至21中任一项所述的方法,
其特征在于,
·所述最终状态用于识别所述跨局部3D模型的一部分,所述跨局部3D模型的一部分所表示的表面区域具有与由所述局部3D模型的一部分所表示的表面区域相对应的表面类型,
·处理所述跨局部3D模型,使得针对所述跨局部3D模型的一部分所表示的所述表面区域,基于所述局部3D模型的一部分来改变所述跨局部3D模型提供的纹理特征。
23.根据权利要求12至22中任一项所述的方法,
其特征在于,
为了将所述局部3D模型自动合并到所述跨局部3D模型中,
·在考虑所述3D项目可视化在所述3D环境可视化内的所述放置的所述结束状态下,将所述局部3D模型中的与所述3D项目可视化的第一空间边界部分、特别是边界线相对应的区段与所述跨局部3D模型中的与所述3D环境可视化的第一相邻部分、特别是相邻线相对应的区段进行比较,所述第一相邻部分与所述第一空间边界部分相邻,并且
·基于所述比较执行对接,使得通过按照使所述3D项目可视化的所述第一空间边界部分与所述3D环境可视化的所述第一相邻部分之间的空间差异最小化的方式来细化所述结束状态的放置,以自动设定所述3D项目可视化在所述3D环境可视化内的最终放置并因此将所述局部3D模型最终合并到所述跨局部3D模型中。
24.根据权利要求12至23中任一项所述的方法,
其特征在于,
执行可视化融合,使得在考虑所述3D项目可视化的当前放置的情况下,
·在所述3D环境可视化中的与所述3D项目可视化相对应的区段中,所述3D环境可视化被所述3D项目可视化替换,并且
·在与所述3D项目可视化相邻并从所述3D项目可视化延伸的周围区段中,所述3D环境可视化被基于合成数据的替换可视化替换,所述替换可视化提供所述3D项目可视化与所述3D环境可视化的剩余部分之间的无缝过渡。
25.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求12至24中任一项所述的方法。
26.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供:
ο环境的跨局部3D模型,所述跨局部3D模型提供所述环境的纹理3D表示,
ο所述环境内的子区域的局部3D模型,所述局部3D模型提供所述子区域的纹理3D表示,以及
ο参考信息,所述参考信息提供所述子区域在所述环境内的位置,
·识别所述跨局部3D模型的一部分,所述跨局部3D模型的一部分所表示的表面区域具有与由所述局部3D模型的一部分所表示的表面区域相对应的表面类型,其中,所述识别考虑了所述参考信息,以及
·处理所述跨局部3D模型,使得针对所述跨局部3D模型的一部分所表示的所述表面区域,基于所述局部3D模型的一部分来改变所述跨局部3D模型提供的纹理特征。
27.根据权利要求26所述的方法,
其特征在于,
所述识别的步骤包括:
·通过语义和/或几何分类将所述局部3D模型内的不同表面和所述跨局部3D模型内的不同表面分别指派到不同的表面类别中,以及
·对所述局部3D模型和所述跨局部3D模型进行比较,以将被指派给对应类别的表面进行匹配。
28.根据权利要求26或27所述的方法,
其特征在于,
所述识别的步骤基于关于由所述局部3D模型和所述跨局部3D模型两者表示的所述子区域的至少一部分对所述局部3D模型和所述跨局部3D模型进行分析。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述识别的步骤基于对与所述子区域的内部部分相对应的、所述局部3D模型的部分以及与所述子区域的外部部分相对应的、所述跨局部3D模型的部分进行分析,其中,所述内部部分和所述外部部分彼此直接邻接。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的方法,
其特征在于,
在处理所述跨局部3D模型的过程中,
·所述跨局部3D模型的数据被所述局部3D模型的数据替换或补充,和/或
·所述跨局部3D模型的数据被合成数据替换或补充。
31.根据权利要求26至30中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述跨局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,以及
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格。
32.根据权利要求26至31中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
33.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求26至32中任一项所述的方法。
34.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供环境的跨局部3D模型和所述环境内的项目的局部3D模型,
·在电子图形显示器上生成所述跨局部3D模型的3D环境可视化,
·将所述局部3D模型的3D项目可视化插入到所述3D环境可视化中,其中,所述3D项目可视化能够借助于触摸屏输入或鼠标输入在所述3D环境可视化内移动,以使得能够通过用户输入来设定所述3D项目可视化在所述3D环境可视化内的放置,为此,执行可视化融合,以使得在考虑所述3D项目可视化的当前放置的情况下:
ο在所述3D环境可视化中的与所述3D项目可视化相对应的区段中,所述3D环境可视化被所述3D项目可视化替换,并且
ο在与所述3D项目可视化相邻并从所述3D项目可视化延伸的周围区段中,所述3D环境可视化被基于合成数据的替换可视化替换,所述替换可视化提供所述3D项目可视化与所述3D环境可视化的剩余部分之间的无缝过渡。
35.根据权利要求34所述的方法,
其特征在于,
所述替换可视化在所述周围区段内提供平坦并且特别是水平的地面区段和过渡区段,所述过渡区段提供所述地面区段与所述3D环境的剩余部分之间的连接,特别是其中,所述过渡区段提供线性高度轮廓过渡。
36.根据权利要求35所述的方法,
其特征在于,
所述地面区段连接到所述3D项目可视化,特别是连接到所述3D项目可视化的最低竖直点。
37.根据权利要求34至36所述的方法,
其特征在于,
所述可视化融合的步骤包括:在动态地考虑所述3D项目可视化的各个放置的情况下,与融合区段相对应的所述3D环境可视化包括所述3D项目可视化的相应区域并且特别是所述周围区段的相应区域被:
·临时替换为基于合成数据提供特别是水平的平坦平面的可视化,或
·临时替换为将所述3D环境可视化竖直投影到特别是水平的平坦平面上的投影可视化,
特别是其中,所述平坦平面在整个融合区段上延伸。
38.根据权利要求37所述的方法,
其特征在于,
·所述平坦平面的水平是固定的,特别是其中,所述平坦平面在定义的地平面处,或
·所述平坦平面的水平动态地对应于所述3D项目可视化在所述3D环境可视化内的水平,
特别是其中,所述平坦平面的水平或所述平坦平面的水平与所述3D项目可视化的水平之间的对应关系能够通过用户输入来设定。
39.根据权利要求34至38中任一项所述的方法,
其特征在于,
如果所述3D项目可视化的至少一部分相对于所述3D环境可视化内的定义的水平参考水平的绝对竖直偏移低于定义的融合偏移,则启动所述可视化融合。
40.根据权利要求39所述的方法,
其特征在于,
所述融合偏移和/或所述参考水平能够通过用户输入来设定。
41.根据权利要求34至40中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述跨局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,以及
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格。
42.根据权利要求34至41中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
43.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求34至42中任一项所述的方法。
44.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取多个不同的局部3D模型,所述多个不同的局部3D模型要参考公共坐标系并对应于环境内的不同区域,特别是,所述多个不同的局部3D模型要被并入所述环境的跨局部3D模型中,以及
·在电子图形显示器上可视化指示所述不同的局部3D模型的任务列表,以使得能够借助于用户输入并且特别是触摸屏输入或鼠标输入来选择所述局部3D模型,其中,在所述任务列表中,各个所述不同的局部3D模型由相应局部3D模型的对应3D缩略图可视化表示,并且在所述任务列表内,
ο各个所述3D缩略图可视化正在自动改变相应的查看状态、特别是相应的旋转状态,或
ο各个所述3D缩略图可视化的查看状态、特别是旋转状态能够通过用户输入、特别是通过触摸屏输入或鼠标输入来设定。
45.根据权利要求44所述的方法,
其特征在于,
在选择所述局部3D模型中的一者后,提供所选择的局部3D模型的3D主可视化,其中,所述3D主可视化不同于对应于所选择的局部3D模型的3D缩略图可视化、特别是比对应于所选择的局部3D模型的3D缩略图可视化更详细,并且具有与对应于所选择的局部3D模型的3D缩略图可视化所提供的当前查看方向相对应的查看方向。
46.根据权利要求44或45所述的方法,
其特征在于,
在所述任务列表中,最初所述3D缩略图可视化是静止的,其中,在所述任务列表内,所述3D缩略图可视化中的第一3D缩略图可视化的查看状态的改变能够基于用户输入来启动,特别是通过对应于所述第一3D缩略图可视化的列表条目上的鼠标光标的定位或触摸屏输入装置的定位来启动,所述列表条目特别是所述第一3D缩略图可视化或对应于所述第一3D缩略图可视化的文本。
47.根据权利要求44至46中任一项所述的方法,
其特征在于,
·所述3D缩略图可视化与所述任务列表的纵向列表条目相关联,特别是其中,所述纵向列表条目各自包括具有对应文本信息的所述3D缩略图可视化中的一者,以及
·在所述任务列表中,所述查看状态能够通过在所述3D缩略图可视化所关联的纵向列表条目内沿该3D缩略图可视化所关联的列表条目的纵向轴线移动鼠标光标或触摸屏输入装置来设定。
48.根据权利要求44至47中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述任务列表包括已经参考所述公共坐标系的局部3D模型的指示。
49.根据权利要求44至48中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述3D缩略图可视化的第二3D缩略图可视化提供所述第二3D缩略图可视化的对应局部3D模型的表示,使得所述环境内的所述对应区域被视为嵌入在所述环境的提供与所述第二3D缩略图可视化相对应的所述局部3D模型的勘测数据的采集位置周围的部分中。
50.根据权利要求44至49中任一项所述的方法,
其特征在于,
在所述任务列表内,所述3D缩略图可视化的所述查看状态能够借助于所述触摸屏输入或所述鼠标输入的多点触摸姿势来设定。
51.根据权利要求44至50中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述局部3D模型由以下项中的至少一项提供:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格,
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
52.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求44至51中任一项所述的方法。
53.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供环境内的不同子区域的多个局部3D模型,所述局部3D模型:
ο参考所述环境的跨局部3D模型的公共坐标系,特别是其中,所述局部3D模型被合并到所述跨局部3D模型中,并且
ο基于与不同类型的勘测设备相关联的数据,
·基于所述多个局部3D模型在电子图形显示器上生成3D环境可视化,其中,所述不同子区域中的与第一类型的勘测设备所关联的第一局部3D模型相对应的第一子区域以相比于所述第一局部3D模型固有地提供的细节级别减小的细节级别被可视化,特别是其中,所述第一子区域表示建筑物,
其中,基于在所述3D环境可视化内所述第一子区域上的鼠标光标的定位或触摸屏输入装置的定位,
·在所述3D环境可视化中指示所述第一局部3D模型覆盖的空间范围,特别是通过指示边界线来指示所述第一局部3D模型覆盖的空间范围,并且
·将文本覆盖在所述3D环境可视化上,所述文本命名以下项:
ο所述第一类型的勘测设备,
ο获取与所述第一局部3D模型相关联的勘测数据的日期和/或创建所述第一局部3D模型的日期,以及
ο提供所述第一局部3D模型的质量信息的质量参数。
54.根据权利要求53所述的方法,
其特征在于,
·能够激活所述第一子区域的3D细节可视化,其中,所述3D细节可视化提供相比于所述3D环境可视化提供的细节级别增加的细节级别,特别是其中,所述3D细节可视化提供由所述第一局部3D模型固有地提供的细节级别,并且
·所述文本还包括有关如何激活所述3D细节可视化的指令。
55.根据权利要求53或54所述的方法,
其特征在于,
所述局部3D模型由以下项中的至少一项提供:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格,
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
56.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求53至55中任一项所述的方法。
57.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供环境内的不同子区域的多个局部3D模型,所述局部3D模型:
ο参考所述环境的跨局部3D模型的公共坐标系,特别是其中,所述局部3D模型被合并到所述跨局部3D模型中,并且
ο基于与不同类型的勘测设备相关联的数据,
·对于各个所述局部3D模型,在对应于相应局部3D模型的输入数据内执行不同质量关系的评级,其中,各个所述质量关系各自涉及至少两个不同质量参数的比较,以及
·基于针对相应局部3D模型的不同质量关系的评级来确定各个所述局部3D模型的一维质量指数,特别是其中,所述一维质量指数是定义的区间中的数字。
58.根据权利要求57所述的方法,
其特征在于,
所述不同质量关系中的至少一个质量关系与不同参数类别的参数的比较相关联,其中,所述参数类别包括:
·类型标识类别,所述类型标识类别提供与生成3D模型相关联的勘测设备的类型或一组勘测设备的类型有关的指示,以及
·邻居关系类别,所述邻居关系类别提供3D模型的数据点之间的邻居关系,特别是其中,所述参数类别还包括以下项中的至少一项:
·提供数据异常标识的类别,
·提供与3D模型的分类状态有关的指示的类别,所述分类状态与所述3D模型内的分类特征有关,
·提供与3D模型的生成相关联的勘测数据的采集时间和/或3D模型的创建时间的类别,
·提供与操作与3D模型的生成相关联的一个勘测设备或一组勘测设备的用户的勘测技能水平有关的指示的类别,
·提供与3D模型的生成所关联的成像设备的数据相关联的曝光参数的类别,
·提供与3D模型的生成相关联的数据的测距精度的类别,以及
·提供与3D模型精度的生成相关联的数据的统计参数的类别,
特别是其中,所述参数类别包括至少以下项的集合:
·提供数据异常标识的类别,
·提供与3D模型的生成相关联的数据的测距精度的类别,以及
·提供与3D模型的生成相关联的数据的分辨率参数的类别。
59.根据权利要求57或58所述的方法,
其特征在于,
所述一维质量指数的确定步骤基于给定数量的预定义质量关系的评级总和,特别是其中,错误地提供预定义质量关系中的一者的质量参数与所述总和的预定义扣除相关联。
60.根据权利要求58或59所述的方法,
其特征在于,
通过考虑所述类型标识类别的质量参数来提供所述邻居关系类别的质量参数的权重。
61.根据权利要求58至60中任一项所述的方法,
其特征在于,
通过考虑相应局部3D模型的类型来提供所述邻居关系类别的质量参数的权重。
62.根据权利要求57至61中任一项所述的方法,
其特征在于,
在所述3D环境可视化中指示所述一维质量指数,特别是基于在所述3D环境可视化内的相应子区域上的鼠标光标的定位或触摸屏输入装置的定位来指示所述一维质量指数。
63.根据权利要求62所述的方法,
其特征在于,
基于对所述一维质量指数中的一者进行选择,特别地通过点击所述3D环境可视化内的对应子区域进行选择,来示出与用于确定相应一维质量指数的质量参数的至少一部分相对应的值。
64.根据权利要求57至63中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述局部3D模型由以下项中的至少一项提供:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格,
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
65.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求57至64中任一项所述的方法。
66.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供环境内的不同子区域的多个局部3D模型,所述局部3D模型:
ο参考所述环境的跨局部3D模型的公共坐标系,特别是其中,所述局部3D模型被合并到所述跨局部3D模型中,并且
ο由不同的用户提供,
·进行所述输入数据的用户依赖索引,其中,针对当前用户,以对应的用户ID对所述当前用户提供的所述局部3D模型进行索引,以及
·基于所述多个局部3D模型在电子图形显示器上生成3D环境可视化,其中,
ο所述子区域中的与由所述当前用户以外的另一用户提供的局部3D模型相对应的第一子区域以相比于对应局部3D模型固有地提供的细节级别减小的细节级别被可视化,特别是其中,所述第一子区域是模糊的,并且
ο所述子区域中的与由所述当前用户提供的局部3D模型相对应的第二子区域以相比于与所述第一子区域的所述可视化相关联的细节级别增加的细节级别被可视化或容易被可视化,特别是其中,所述第二子区域是以对应局部3D模型固有地提供的细节级别被可视化的。
67.根据权利要求66所述的方法,
其特征在于,
所述局部3D模型由以下项中的至少一项提供:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格,
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
68.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求66或67所述的方法。
69.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供环境内的不同子区域的多个局部3D模型,所述局部3D模型:
ο参考所述环境的跨局部3D模型的公共坐标系,特别是其中,所述局部3D模型被合并到所述跨局部3D模型中,并且
ο基于与不同的勘测数据集相关联的数据,其中,所述局部3D模型中的第一局部3D模型被指派给第一用户,所述局部3D模型中的第二局部3D模型被指派给第二用户,所述第一用户和所述第二用户不同,并且所述第一局部3D模型和所述第二局部3D模型具有与所述子区域中的一者有关的交叠,
·比较所述第一局部3D模型和所述第二局部3D模型,以确定与所述第一局部3D模型和所述第二局部3D模型有关的偏差信息,以及
·基于所述多个局部3D模型在电子图形显示器上生成用户依赖3D环境可视化,其中,
ο在所述3D环境可视化的初始状态中,所述子区域中的一者的所述可视化独立于所述第二局部3D模型,并且
ο基于在所述3D环境可视化内的所述子区域中的一者上的鼠标光标的定位或触摸屏输入装置的定位,提供所述偏差信息的指示。
70.根据权利要求69所述的方法,
其特征在于,
所述偏差信息提供:
·与所述第一局部3D模型相关联的质量参数的比较和/或与所述第二局部3D模型相关联的质量参数的比较,以及
·与所述第一局部3D模型的生成相关联的日期和/或与所述第二局部3D模型的生成相关联的日期,
·并且特别地,用于生成与所述第一局部3D模型相关联的数据的设备的指示和/或用于生成与所述第二局部3D模型相关联的数据的设备的指示。
71.根据权利要求69或70所述的方法,
其特征在于,
在所述3D环境可视化中指示所述交叠的空间范围,特别地通过在所述3D环境可视化中指示所述交叠的边界线来指示所述交叠的空间范围。
72.根据权利要求69至71中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述偏差信息是因为在所述交叠的至少一部分中,所述子区域中的一者的所述可视化由所述第二局部3D模型提供,使得所述子区域中的一者的所述可视化具有如所述第二局部3D模型固有地提供的减少的细节级别。
73.根据权利要求69至72中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述局部3D模型由以下项中的至少一项提供:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格,
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
74.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求69至73中任一项所述的方法。
75.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取提供环境的3D模型的输入数据,
·在电子图形显示器上生成所述3D模型的3D可视化,所述3D可视化提供从视点看到的所述环境的可视化,
·提供走查功能,其中,能够通过用户输入、特别是借助于触摸屏输入或鼠标输入来改变所述视点并因此改变所述3D模型的所述3D可视化,
·存储功能,其中,能够存储所述3D模型的当前3D可视化的至少一部分的视图,以使得存储与不同视点相关联的不同视图序列,以及
·生成缩略图可视化,其中,将所述不同视图序列的视图的至少一个子集可视化为沿细长缩略图轴线按时间顺序排列的2D或3D缩略图。
76.根据权利要求75所述的方法,
其特征在于,
所述缩略图可视化被覆盖到所述3D可视化。
77.根据权利要求76所述的方法,
其特征在于,
在选择所述2D或3D缩略图中的一者后,所述3D可视化被自动设定为对应视图。
78.根据权利要求75至77中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述局部3D模型的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格,
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
79.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求75至78中任一项所述的方法。
80.一种计算机实现的方法,所述方法包括以下步骤:
·读取输入数据,所述输入数据提供表示环境的不同时间状态的跨局部3D模型的序列,特别是其中,各个所述跨局部3D模型包括与相应模型相关联的勘测数据集的采集时间有关的信息,
·在电子图形显示器上生成所述跨局部3D模型中的第一跨局部3D模型的第一3D环境可视化,以及
·提供改变功能,其中,所述跨局部3D模型中的第二跨局部3D模型能够通过用户输入来选择,基于所述选择,将所述第一3D环境可视化改变为所述跨局部3D模型中的第二跨局部3D模型的第二3D环境可视化。
81.根据权利要求80所述的方法,
其特征在于,
所述方法包括以下步骤:确定所述第一跨局部3D模型与所述第二跨局部3D模型之间的偏差以及生成3D偏差可视化,为此,
·在所述第一3D环境可视化或所述第二3D环境可视化中,指示与所述偏差相对应的偏差区域,特别是通过指示所述偏差区域的边界线或通过所述偏差区域的定义着色来指示与所述偏差相对应的偏差区域,或
·生成差异3D环境可视化,其中所述第一跨局部3D模型与所述第二跨局部3D模型之间的未改变区段在所述差异3D环境可视化中淡出或完全省略。
82.根据权利要求81所述的方法,
其特征在于,
所述差异3D环境可视化是在从所述第一3D环境可视化到所述第二3D环境可视化的过渡期间示出的,特别是其中,能够通过用户输入在所述差异3D环境可视化与所述第一3D环境可视化和/或所述第二3D环境可视化之间进行切换。
83.根据权利要求81或82所述的方法,
其特征在于,
所述第一跨局部3D模型与所述第二跨局部3D模型之间的所述偏差被确定为勘测设备类型的函数或用户类型的函数,特别是其中,所述差异3D环境可视化被限制为示出所述第一3D模型和所述第二3D模型的与所述勘测设备类型或所述用户类型相关联的差异。
84.根据权利要求81至83中任一项所述的方法,
其特征在于,
提供所述跨局部3D模型序列的所述输入数据包括以下项中的至少一项:
·勘测设备的航空勘测数据,具体地,预知所述勘测设备的航空勘测数据是由飞行器、卫星和勘测气球中的至少一者承载的,
·3D地形和/或城市模型,特别是3D点云或3D矢量文件模型的形式,特别是3D网格,
·由勘测站提供的数据,具体地,预知所述勘测站在数据采集期间是静止的,并且包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者,以及
·由便携式勘测设备提供的数据,具体地,预知所述便携式勘测设备是由人类操作员或机器人载具、特别是自动引导载具或无人驾驶飞行器承载的,并且在数据采集期间是移动的,所述便携式勘测设备包括成像器和基于激光的测距设备中的至少一者。
85.一种包括程序代码的计算机程序产品,所述程序代码在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求81至84中任一项所述的方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2019/087150 WO2021136583A1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Digital reality platform providing data fusion for generating a three-dimensional model of the environment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115280372A true CN115280372A (zh) | 2022-11-01 |
Family
ID=69056070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980103350.1A Pending CN115280372A (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 提供数据融合以生成环境三维模型的数字现实平台 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230042369A1 (zh) |
EP (1) | EP4085433A1 (zh) |
CN (1) | CN115280372A (zh) |
WO (1) | WO2021136583A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113418511B (zh) * | 2021-07-12 | 2023-04-18 | 天津大学 | 水利水电工程地质的数字化测绘系统及测绘方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2837192A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | Blu Homes, Inc. | Method, apparatus and system for customizing a building via a virtual environment |
US10297074B2 (en) * | 2017-07-18 | 2019-05-21 | Fuscoe Engineering, Inc. | Three-dimensional modeling from optical capture |
-
2019
- 2019-12-30 WO PCT/EP2019/087150 patent/WO2021136583A1/en unknown
- 2019-12-30 US US17/790,061 patent/US20230042369A1/en active Pending
- 2019-12-30 EP EP19828802.9A patent/EP4085433A1/en active Pending
- 2019-12-30 CN CN201980103350.1A patent/CN115280372A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4085433A1 (en) | 2022-11-09 |
US20230042369A1 (en) | 2023-02-09 |
WO2021136583A1 (en) | 2021-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11935288B2 (en) | Systems and methods for generating of 3D information on a user display from processing of sensor data for objects, components or features of interest in a scene and user navigation thereon | |
CN110069972B (zh) | 自动探测真实世界物体 | |
US11443444B2 (en) | Interior photographic documentation of architectural and industrial environments using 360 panoramic videos | |
US8042056B2 (en) | Browsers for large geometric data visualization | |
US7139685B2 (en) | Video-supported planning of equipment installation and/or room design | |
US9424371B2 (en) | Click to accept as built modeling | |
KR101841668B1 (ko) | 입체 모델 생성 장치 및 방법 | |
US7136093B1 (en) | Information presenting apparatus, operation processing method therefor, storage medium storing program for executing operation processing | |
EP2274711A2 (en) | Estimating pose of photographic images in 3d earth model using human assistance | |
WO2021113268A1 (en) | Systems and methods for generating of 3d information on a user display from processing of sensor data | |
KR101551739B1 (ko) | 3차원 지형상에 구조물을 위치시키는 방법 | |
WO2020225889A1 (ja) | 点群アノテーション装置、方法、及びプログラム | |
CN103954970A (zh) | 一种地形要素采集方法 | |
JP2023518916A (ja) | ウォークスルービデオの画像検索 | |
Jiang et al. | Low–high orthoimage pairs-based 3D reconstruction for elevation determination using drone | |
CN115280372A (zh) | 提供数据融合以生成环境三维模型的数字现实平台 | |
EP4002293A1 (en) | Image display device, method, and program | |
JP6854631B2 (ja) | 情報可視化システム、情報可視化方法、及びプログラム | |
JP7420815B2 (ja) | 3d幾何抽出のために画像の複数から相補的画像を選択するシステムおよび方法 | |
Gruen et al. | An Operable System for LoD3 Model Generation Using Multi-Source Data and User-Friendly Interactive Editing | |
Hwang et al. | 3D building reconstruction by multiview images and the integrated application with augmented reality | |
Röhlig et al. | Visibility widgets: Managing occlusion of quantitative data in 3d terrain visualization | |
JP6293293B2 (ja) | マルチセンサ計測装置のルーティンを確立する方法 | |
Stroila et al. | Route visualization in indoor panoramic imagery with open area maps | |
US20240233276A1 (en) | Interior/exterior building walkthrough image interface |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |